Domains of pulsational instability of low-frequency modes in rotating upper main-sequence stars
我们确定了质量为2-20 $\mathrm M_\odot$的旋转主序星的Hertzsprung-Russel图上的不稳定域。科里奥利力的影响处理的框架内的传统的近似。高阶g模的谐波度，$\ell$，高达4和混合重力Rossby模式与$|m|$高达4被认为是。与非旋转情况相比，对于给定的$\ell$，包括旋转的影响会导致更宽的不稳定带，并且将脉动不稳定性扩展到更热和更大质量的模型。我们给出了初始旋转速度固定值以及角旋转频率与其临界值之比固定的结果。此外，我们检查如何初始氢丰度，金属丰度，从对流核的过冲和不透明度的数据影响脉动不稳定域。还讨论了旋转对周期间隔的影响。
2017-03-23 astro-ph.SR
Non-radial oscillations of the magnetized rotating stars with purely toroidal magnetic fields
我们计算非轴对称振荡均匀旋转多面体磁化与一个纯粹的环形磁场，考虑到由于磁场的变形的影响。至于旋转，我们只考虑科里奥利力对振荡模式的影响，忽略离心力，即恒星的旋转变形。由于分离变量是不可能的旋转磁化星的振荡，我们采用有限级数展开的扰动使用球谐函数。我们计算磁修改正常模式，如$g$ -，$f$ -，$p$ -，$r$ -和惯性模式。在最低阶，由磁场产生的频率偏移与特征阿尔文频率的平方成比例。作为磁场的影响的措施，我们计算的比例常数为各种振荡模式的频率偏移。我们发现，变形的影响是显着的高频模式，如$f$ -和$p$ -模式，但不重要的低频模式，如$g$ -，$r$ -和惯性模式。
2015-03-14 astro-ph.SR
Theory of solar oscillations in the inertial frequency range: Amplitudes of equatorial modes from a nonlinear rotating convection simulation
在太阳上已经探测到几种类型的惯性模式。这些惯性模式的特性已在线性区域进行了研究，但尚未在太阳旋转对流的非线性模拟中进行研究。比较非线性模拟、线性理论和太阳观测结果对于更好地理解模型与真实太阳之间的差异非常重要。我们希望检测和表征太阳对流的非线性数值模拟中存在的模式，特别是要了解的振幅和寿命的模式。我们开发了一个阴阳网格的程序，对球壳中的旋转对流进行了全非线性数值模拟。在0.96R以下，层结与太阳层结相似。模拟涵盖了大约15个太阳年的时间。从模拟中提取了低频下的各种大尺度模式。他们的特点进行比较，从线性模型和观察。在其他模式中，赤道Rossby模式和柱状对流模式都出现在模拟中。柱状对流模态包含了切向圆柱外的大部分速度功率，并对热量和角动量输运做出了重要贡献。还发现了无径向节点的赤道Rossby模（n = 0）：它们具有与线性本征函数相同的空间结构。它们是由对流随机激发的，振幅为几m/s，模线宽约为20 - 30 nHz，与太阳上观察到的相当。我们还证实了混合模式之间的赤道Rossby模式和柱状对流模式在我们的非线性模拟的存在，预测的线性本征模分析。在我们的非线性模拟中，我们也看到了m = 1的高纬度模式，但它的振幅比在太阳上观察到的要弱得多。
2022-08-23 astro-ph.SR
Evidence of resonant mode coupling and the relationship between low and high frequencies in a rapidly rotating A star
在谐振模耦合理论中，母模和子模在频率和相位上直接相关。目前在快速旋转的盾牌座δ恒星KIC 8054146的振荡，使我们能够测试最普遍和通用方面的这样一个理论。分离母模和耦合（子）模的唯一直接方法是检查不同频率之间幅度变化的相关性。对于相关频率的主要家族，只有一个单一的模式和一个三重态是9个主要频率峰值的起源，范围从每天2.93到66.30个周期（以及几十个小振幅组合模式和预测和检测到的第三个高频三重态）。模式耦合模型正确地预测了耦合模式的大幅度变化作为父模式的幅度的乘积，而相位变化也被正确地建模。这与“正常”组合频率的行为不同，因为振幅大三个数量级，甚至可能超过母模的振幅。我们发现，两个占主导地位的低频率在5.86和2.93周期，每天在重力模式区域是不是谐波的对方，和他们的属性遵循那些几乎等距的高频三重态。我们注意到，以前令人困惑的情况下，发现两个强峰在低频区域的相关性几乎是一个因素的两倍，在其他三角洲盾牌座恒星以及。
2014-02-04 astro-ph.SR
Stochastic excitation of internal gravity waves in rotating late F-type stars: A 3D simulation approach
有没有强有力的限制放置到目前为止的内部重力波（IGW）的振幅是随机激发的辐射内部的太阳型恒星。晚期的F型恒星有相对较薄的对流包层，并有快速的对流，与晚期光谱类型的太阳型恒星相比，它们往往是快速的自转星。预计这两个元素将直接影响IGW的激发速率和性质。我们要估计的振幅随机激发的重力模式（g模式）在F型星的不同的旋转制度。我们使用的ASH代码进行3D模拟的深壳模型的1.3 $M_\odot$ F-型太阳型恒星，包括辐射内部和浅对流信封。IGW是由对流羽流和辐射内部顶部之间的界面相互作用激发的。我们能够计算IGW和g-模式的辐射内部的属性，我们比较这些属性使用的计算从一维振荡代码GYRE。低频模式的振幅是显着较高的快速旋转的模型和连续模式的周期间隔的演变表现出的行为是修改的科里奥利力的影响的证据。对于我们最快的旋转模型，我们能够检测到模拟域顶部附近的中间度g模式签名。然而，预测的光度扰动从个别模式仍然保持在小幅度。我们获得的模式振幅比先前的太阳模型的3D模拟高出几个数量级。我们的模拟表明，g模式的签名可以在后期F型恒星检测。[删节]
2022-08-31 astro-ph.SR
P-modes in rapidly rotating stars -- looking for regular patterns in synthetic asymptotic spectra
根据最近的射线为基础的渐近理论，快速旋转的恒星的高频p-模式频谱是一个叠加的频率子集与动态独立区域的射线动力学相空间。在对应于典型的$δ$ Scuti星的高旋转速率下，两个频率子集预计是可见的：一个由Tassoul公式描述的规则频率子集和一个具有特定统计特性的不规则频率子集。在本文中，我们调查是否可以检测到的规则模式在由此产生的光谱。我们计算合成谱的自相关函数，其中频率遵循渐近理论，相对振幅简单地由模式的磁盘平均因子给出，并且频率分辨率是CoRoT长期的。我们的第一个结果是，（i）检测的规则模式强烈依赖于规则的不规则模式的比例，（ii）低倾角配置比近赤道上的配置更有利，（iii）在没有差分旋转，$2 Ω$旋转之间的分裂$m=1$和$m=-1$模式是一个容易检测的功能。
2010-09-29 astro-ph.SR
Mode identification in rapidly rotating stars from BRITE data
除了最近在Gamma Dor星方面取得的进展外，由于缺乏简单、易于识别的频率模式，识别快速旋转恒星中的模式是一个巨大的挑战。因此，有必要寻找观测方法来识别模式。两种流行的技术是基于线轮廓变化（LPV）的光谱模式识别和基于多个光度带之间的振幅比和相位差的光度模式识别。在这方面，BRITE星座特别令人感兴趣，因为它提供天基多色测光。本文介绍了在快速旋转恒星中获得脉动模式振幅比和相位差理论预测的最新进展。这些发展是基于完整的二维非绝热脉动计算，使用模型从ESTER代码，唯一的代码，以自洽的方式处理的热平衡的快速旋转的恒星。这些预测，然后专门应用到BRITE光度带，探索识别模式的基础上BRITE观测的前景。
2018-03-20 astro-ph.SR
Matching the Spectral Energy Distribution and p Mode Oscillation Frequencies of the Rapidly Rotating Delta Scuti Star ? Ophiuchi with a 2D Rotating Stellar Model
光谱能量分布计算使用二维旋转恒星模型和NLTE平面平行模型大气。一个旋转的，二维恒星模型已被发现，这符合观察到的紫外和可见光谱？奥菲SED匹配发生干涉推导的表面形状和倾斜度，是从球面模型产生的SED不同。用8个勒让德多项式的线性组合来模拟纬向变化的p模式振荡频率。五个最高和七个最高振幅模式之间的计算轴对称，赤道对称模式频率和MOST观测到的模式频率的观测误差。包括非轴对称模式直到|m| = 2，并允许八个最低振幅模式可能由非赤道对称模式产生的可能性，产生35个MOST模式中的24个在观测误差范围内的匹配，以及另外八个在两倍观测误差范围内的匹配。其余三个观测到的模式可以在4.2倍的观测误差内拟合，但如果扩展计算模式的标准，即使这些模式也可以在观测误差内拟合。
2012-04-27 astro-ph.SR
Tidally driven mean flows in slowly and uniformly rotating massive main sequence stars
本文计算了双星系统中缓慢匀速旋转的大质量主序星的潮汐驱动平均流。我们把伴星引起的潮汐势看作是主星的一个小扰动。我们计算的主要受迫线性振荡的潮汐响应，作为一个函数的潮汐强迫频率$ω_{\rm tide}=2(Ω_{\rm orb}-Ω)$，其中$Ω_{\rm orb}$是平均轨道角速度和$Ω$是旋转的主要恒星的角速度。潮汐响应的幅度与参数$f_0\propto (M_2/M)(a_{\rm orb}/R)^{-3}$成正比，其中$M$和$M_2$是主星和伴星的质量，$R$是主星的半径，$a_{\rm orb}$是恒星之间的平均轨道间距。对于一个给定的$f_0$，振幅依赖于$ω_{\rm tide}$，当$ω_{\rm tide}$与恒星的自然频率共振时，振幅变大。使用潮汐响应，我们计算轴对称平均流量，假设平均流量是通过线性潮汐响应的非线性效应驱动的非振荡流。我们发现，$ϕ$分量的平均流速占主导地位。我们还发现，平均流量的振幅是大的，只有在表面层的非绝热效应是显着的，振幅仅限于赤道地区的明星。根据$M_2/M$和$a_{\rm orb}/R$，表面平均流的振幅变得显著。
2017-03-10 astro-ph.SR
Rotating Convective Core Excites Non-Radial Pulsations to Cause Rotational Modulations in Early-Type Stars
讨论了早型主序星旋转对流核中弱不稳定振荡对流模共振耦合激发的低频g模。我们的非绝热脉动分析，包括科里奥利力的影响，$2\,M_\odot$主序列模型表明，如果对流核心旋转略快于周围的辐射层，g模式的辐射包络激发的共振耦合。在惯性系中的激发g模式的频率接近于$|mΩ_{\rm c}|$，其中$m$和$Ω_{\rm c}$分别是g模式的方位阶和对流核心的旋转频率。这些g模式的频率是一致的光度旋转调制和谐波中观察到的许多早期型主序星。
2020-07-29 astro-ph.SR
Pulsations of rapidly rotating stars with compositional discontinuities
最近对快速旋转恒星的观测揭示了它们的脉动光谱中存在着规则的图案。这就提出了一个问题，他们的物理起源，特别是，他们是否可以解释的渐近频率公式为低度声学模式，最近发现通过数值计算和理论的考虑。在这种情况下，一个关键问题是成分/密度梯度是否会对这种模式产生不利影响，从而阻碍其识别。为了回答这个问题，我们使用二维ESTER恒星模型计算频谱。这些模型使用多域谱方法，使我们能够很容易地插入一个组成的不连续性，同时保持较高的数值精度。我们分析了这种不连续性对脉动模式的频率和本征函数的影响。我们发现，虽然有更多的散射周围的渐近频率公式，半大的频率分离仍然可以清楚地确定在一个频谱的低阶声学模式。
2013-10-11 astro-ph.SR
Pulsation-driven mean zonal and meridional flows in rotating massive stars
纬向和纬向轴对称流对恒星的自转和化学演化有着深刻的影响。因此，必须仔细评估在恒星中传播的波之间的动量交换、差动旋转和纬向环流。在这项工作中，我们研究轴对称的平均流量在快速和最初均匀旋转的大质量恒星驱动的小振幅非轴对称$κ$驱动的振荡。我们把它们作为二阶扰动的振动振幅和推导出其控制方程作为一组耦合的线性常微分方程。这使我们能够计算2-D纬向和纬向平均流量驱动的低频$g$ -和$r$ -模式在缓慢脉动B（SPB）星和$p$ -模式在$β$仙王座星。振荡驱动的平均流通常只在表层有大的振幅。此外，诱导的二维纬向旋转运动的动能远大于纬向运动的动能。在某些情况下，纬向气流具有复杂的径向和纬向结构。对于SPB星，我们发现，有低频逆行$g$ -模式和$r$ -模式，驱动平均流量与正的速度分量在径向和方位角方向上的恒星表面。这表明，低频逆行模式可以将角动量传输到表面层，这可能有助于形成星周气体盘。此外，脉动驱动的和旋转驱动的双曲流动可以具有相似的振幅。这些结果表明，在研究大质量恒星的演化时，考虑波-平均流相互作用的重要性。
2016-01-04 astro-ph.SR
Gravitational wave from rotating neutron star
利用核物质状态方程，在各种相对论和非相对论力参数下，我们计算了中子星的静态和旋转质量和半径。从这些状态方程出发，我们还计算了旋转中子星的转动和引力频率、转动惯量、四极形变参数、转动椭圆率和引力波应变振幅等性质。估计的引力波应变振幅的恒星被发现是$\sim 10^{-23}$。
2013-12-20 astro-ph.SR nucl-th
Asymptotic analysis of high-frequency acoustic modes in rapidly rotating stars
快速旋转脉动星的星震学研究由于我们对旋转对振荡性质的影响知之甚少而受到阻碍。在这里，我们提出了在快速旋转的恒星高频声学模式的渐近分析。我们研究了均匀旋转多方星中声线的哈密顿动力学，并表明相空间结构具有混合特征，混沌轨道区域与稳定结构（如岛链或不变环面）共存。为了解释声模式属性方面的射线动力学，我们然后使用量子物理学的背景下开发的工具和概念。因此，高频声谱是与动态独立的相空间区域相关联的频率子集的叠加。与稳定结构相关的子谱是规则的，可以通过EBK量化方法建模，而与混沌区域相关的子谱是不规则的，但具有通用的统计特性。这种渐近分析的结果成功地面对数值计算的高频声学模式的属性。快速旋转的恒星的星震学的影响进行了讨论。
2009-03-10 astro-ph.EP astro-ph.SR nlin.CD
Nonlinear Decay of r modes in Rapidly Rotating Neutron Stars
利用多方状态方程研究了快速匀速旋转中子星在非线性区域中振幅r模的动力学。为此，我们进行三维相对论流体动力学模拟，使一个固定的时空简化的假设。我们发现，对于初始无量纲振幅约为3，r模式衰减的时间尺度约为10个振荡周期，而在振幅的顺序统一，他们是稳定的演化时间尺度。与衰变一起，发展出强烈的差动旋转，保持总角动量，角速度在0.5. 1.2最初的一个。通过比较两个模型，我们发现，增加旋转减慢的r-模式衰减。我们提出的r-模式的本征函数和频率，并将其与已知的分析结果进行比较，缓慢旋转的牛顿恒星。作为一种诊断工具，我们讨论了守恒能量和角动量的情况下，一个固定的轴对称背景度量，并介绍了非轴对称流体振荡模式的能量的措施。
2011-09-22 astro-ph.SR gr-qc
Regular Oscillation Sub-spectrum of Rapidly Rotating Stars
我们提出了一个渐近理论，描述了在快速旋转的恒星压力模式的定期频率间隔。我们使用的渐近方法的基础上的压力波方程的近似解构造从一个稳定的周期解的射线限制。近似解在稳定射线周围具有高斯包络，并且其量化产生频谱。我们构造了快速旋转恒星中一类压力模式的正则频率间距和模式空间分布的半解析公式。这些公式的结果与多变恒星模型中振荡的数值结果符合得很好。规则的频率间距取决于明确的内部性质的恒星，和他们的计算不同的旋转速率提供了新的见解模式频率的演变与旋转。
2012-05-30 astro-ph.SR nlin.CD
Approximate analytic expressions for circular orbits around rapidly rotating compact stars
在广义相对论中，我们计算了快速旋转致密星的定态位形，研究了赤道平面内试验粒子的圆轨道性质。我们寻找简单的，但精确的，分析公式的轨道频率，特定的角动量和结合能的测试粒子，有效的任何状态方程和任何旋转频率的刚性旋转致密的恒星，直到质量脱落的限制。数值计算使用精确的2-D代码的基础上多域谱方法。对几种稠密物质状态方程，计算了刚性旋转的中子星及其外时空模型。计算还进行了夸克星组成的自约束夸克物质。在质量脱落的限制，旋转频率收敛到一个Schwarzschildian轨道频率在赤道。我们表明，赤道以外任何轨道的轨道频率也可以用施瓦茨希尔公式近似。通过对标架拖曳项的一个简单近似，得到了中子星赤道面内共转圆轨道上的比角动量和比能量的近似表达式，该表达式适用于恒星赤道。对于M> 0.5 M_sun的中子星，该公式恢复的参考数值的精度一般为1%。对于由自束缚夸克物质组成的夸克星，它们的精确度较低。
2010-09-27 astro-ph.SR gr-qc
The stability of propagating plane inertial waves in rotating fluids
Columbia University（哥伦比亚大学）；IRAP, Université de Toulouse, CNRS, UPS, CNES（图卢兹大学、法国国家科学研究中心、南法第一大学、法国国家空间研究中心）；University of Leeds（利兹大学）
研究旋转流体中传播平面惯性波的稳定性及非线性破裂机制，揭示其在湍流和能量传输中的作用。
2026-02-11 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
Tracing the Top-of-the-atmosphere and Vertical Cloud Structure of a fast-rotating late T-dwarf
只有少数的晚T褐矮星被监测到光谱光度变化，使得对最冷的褐矮星的大气云结构的研究不完整，这些褐矮星与一些冷的直接成像的系外行星共享温度。2 MASSJ 00501994 -332240是一颗T7.0快速自转的棕矮星，在斯皮策太空望远镜获得的数据中显示出低水平的光度变化。我们监测2 MASSJ 00501994 -332240在~2.6小时与MOSFIRE，安装在凯克我望远镜，其目的是限制其近红外光谱光度变化。在J带光度光变曲线中，我们测量到的涨落的峰-峰幅度为1.48 ± 0.75%，J带光度光变曲线中的振幅为0.62 ± 0.18%，H带光变曲线中的振幅为1.26 ± 0.93%，CH_4-H_2O带光变曲线中的振幅为5.33 ± 2.02%。然而，贝叶斯信息准则没有检测到任何光变曲线的显著变异性。因此，鉴于MOSFIRE灵敏度导致的检测限制，我们只能在最佳情况下声明2 M0050 -3322的暂定低水平变异性。2 MASSJ 00501994 -332240测得的峰-峰波动幅度与大气环流模型对T7.0褐矮星边缘的变化幅度预测一致。辐射传输模型预测Na_2S和KCl云的凝结压力低于CH_4-H_2O谱带的压力，这可能解释了光变曲线上测得的较高的峰-峰波动。最后，我们提供了一个视觉再现的地图提供的大气环流模式和垂直结构的2 MASSJ 00501994 -332240辐射传输模式。
2022-06-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Linear and nonlinear responses to harmonic force in rotating flow
为了理解共振时旋转流中的耗散，我们研究了周期性盒子中由简谐力驱动的旋转流。线性和非线性制度进行了研究。研究了力幅值$a$、力频率$ω$、力波数$k$和埃克曼数$E$等各种参数。在线性区域，在谐振频率处的耗散按$E^{-1}k^{-2}$缩放，并且在大尺度和低埃克曼数下，它比在非谐振频率处的耗散强得多。在非线性状态下，在谐振频率下，有效耗散（耗散与力振幅的平方归一化）低于线性状态，并且随着力振幅的增加而减小。这种非线性抑制效应在谐振频率附近是显著的，但在远离谐振频率处可以忽略。与线性区域相反，在谐振频率处的非线性区域中，由于较强的非线性效应，较低的Ekman数导致较低的耗散。这项工作意味着以前的线性计算高估了潮汐耗散，这是重要的理解在恒星和巨行星的潮汐。
2016-05-05 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
KIC~8975515: a fast-rotating ($γ$ Dor - $δ$ Sct) hybrid star with Rossby modes and a slower $δ$ Sct companion in a long-period orbit
{KIC~8975515是一个具有混合脉动的\emph{Kepler}双线光谱双星系统。两个分量具有相似的大气特性（T $_{\rm eff}$ $\sim$ 7400~K），其中一个是快速旋转体（$v\sin i = 162$对32 km/s）。我们的目标是非常详细地研究\emph {开普勒}光变曲线，以确定脉动的频率，在傅立叶光谱中寻找规则的间隔模式，如果有的话，并在二元性和快速旋转的背景下讨论它们的起源。在本文中，我们研究的基础上仔细分析的低，中，高频率区域的傅立叶频谱的恒星脉动的性质。这是通过对频谱中检测到的所有重要频率进行连续的预白化来执行重复的频率搜索分析来完成的。此外，我们寻找的$g$模式之间的定期间隔，以及$g$和$p$模式之间的频率分裂。在低频区，检测到五个规则的周期间隔图案，包括一个系列的逆$g$模式和四个系列的逆$r$模式。的$r$模式是均匀分布的谐波的旋转频率的快速旋转的恒星$f_{\rm rot}$ = 1.647 d $^{-1}$。主要的$g$模式是$f_{2}$ = 2.37 d $^{-1}$。最强的p模在$f_{1}$ = 13.97 d $^{-1}$处形成单重态。在高频区，我们确定了两个多重的定期分裂$p$模式的平均频率间隔为0.42 d $^{-1}$和1.65 d $^{-1}$。我们探测到一些系列的逆行$r$和逆$g$模式，以及两个多重…
2020-04-17 astro-ph.IM astro-ph.SR
Sustained turbulence and magnetic energy in non-rotating shear flows
从数值模拟，我们表明，非旋转磁流体动力学剪切流是不稳定的有限振幅的速度扰动，成为湍流，导致的增长和维持的磁能，包括大规模的领域。这支持的概念，持续的磁能从湍流是独立的驱动机制足够大的磁雷诺数。
2017-03-08 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.plasm-ph
Calculating rotating hydrodynamic and magneto-hydrodynamic waves to understand magnetic effects on dynamical tides
为了解磁场对动力潮汐的影响，本文研究了简谐驱动下的旋转磁流体动力学（MHD）流。在局部WKB近似下，在周期盒中解析地导出线性响应。在谐振频率的动力学和欧姆耗散计算和各种参数进行了研究。虽然磁压与热压相比可以忽略不计，但磁场对于一阶扰动（例如动力学潮汐）可能是重要的。研究发现，磁场使谐振频率分裂，即旋转流体动力流只有一个谐振频率，而旋转磁流体动力流有两个谐振频率，一个为正，另一个为负。在弱场状态下，耗散在两个谐振频率附近是不对称的，并且这种不对称性在较弱的磁场下更加显著。研究还发现，在共振频率处的动力学耗散和欧姆耗散都与Ekman数和波数的平方成反比。在小尺度上，共振频率处的耗散几乎等于非共振频率处的耗散，即共振对中等尺度上的耗散起作用。此外，相位传播垂直于磁场的波阻尼更大。还有趣的是，发现频率平均耗散是恒定的。这一结果表明，在致密物体中，磁对潮汐耗散的影响应予以考虑。
2016-06-16 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
